Європейське космічне агентство дає добро на будівництво гравітаційно-хвильової місії LISA – Physics World

Європейське космічне агентство дає добро на будівництво гравітаційно-хвильової місії LISA – Physics World

Мітка часу: 1 лютого 2024 10:55

Враження художника від ЛІЗИ
Брижі в космосі: LISA складатиметься з трьох ідентичних супутників, розміщених у рівносторонньому трикутнику в космосі, кожна сторона якого має 2.5 мільйона кілометрів, що більш ніж у шість разів перевищує відстань між Землею та Місяцем (з дозволу: EADS Astrium).

Команда Європейське космічне агентство (ESA) офіційно затвердив початок будівництва своєї космічної гравітаційно-хвильової місії. Робота над лазерною інтерферометричною космічною антеною (LISA) розпочнеться в січні 2025 року, коли буде обрано промислового партнера для будівництва корабля. Очікується, що LISA, вартість якої оцінюється в 1.5 мільярда євро, буде запущена в 2035 році і працюватиме щонайменше чотири роки.

Гравітаційні хвилі - це спотворення простору-часу, які виникають, коли масивні тіла, такі як чорні діри, прискорюються. Їх виявили вперше у 2016 році дослідниками, які працюють над гравітаційно-хвильовою обсерваторією Advanced Laser Interferometer (aLIGO), розташованих у Хенфорді, штат Вашингтон, і Лівінгстоні, штат Луїзіана.

LISA — це гравітаційно-хвильова обсерваторія, яка складається з трьох однакових супутників. Вони будуть розміщені в рівносторонньому трикутнику в космосі, причому кожна сторона трикутника становитиме 2.5 мільйона кілометрів, що більш ніж у шість разів перевищує відстань між Землею та Місяцем.

Три кораблі посилатимуть лазерні промені один одному за допомогою вільно плаваючих золотих кубів, кожен з яких трохи менший за кубик Рубіка, які розміщені всередині корабля. Система зможе вимірювати відстань між кубами з точністю до розміру атома гелію. Такі тонкі зміни відстаней між виміряними лазерними променями вкажуть на наявність гравітаційної хвилі.

У той час як наземні прилади можуть вловлювати гравітаційні хвилі з частотою від кількох Гц до кГц, космічна місія може виявляти гравітаційні хвилі з частотою від 10 Гц.-4-10-1 Гц від, наприклад, злиття надмасивних чорних дір.

«Завдяки величезній відстані, яку проходять лазерні сигнали на LISA, і чудовій стабільності його приладів, ми будемо досліджувати гравітаційні хвилі нижчих частот, ніж це можливо на Землі, виявляючи події іншого масштабу, аж до світанку. часу», – зазначає астрофізик Нора Лютцгендорф, який є провідним науковим співробітником проекту LISA.

Космічні бачення

25 січня Комітет наукової програми ESA офіційно прийняв LISA, вважаючи, що концепція місії та технологія є «достатньо розвиненими».

Цьому рішенню сприяли результати LISA Pathfinder, який був запущений у 2015 році у дворічній місії для демонстрації ключових технологій, необхідних для LISA.

LISA Pathfinder складався з двох тестових мас вагою 2 кг, виготовлених із золота та платини, які вільно плавали всередині корабля та були розділені на 38 см. Зонд також містить оптичний стенд розміром 20 × 20 см, що містить 22 дзеркала та дільники променя, щоб вимірювати відхилення в їх рухах з точністю до трильйонної частки метра.

У квітні 2016 року ESA оголосило, що LISA Pathfinder продемонстрував, що місія LISA здійсненна. Наприклад, у 2017 році вчені показали, що тестові маси на космічному кораблі можуть бути успішно ізольовані від електростатичних сил.

LISA є частиною ESA Космічне бачення довгостроковий план космічної науки. У 2013 році ЄКА визначило «Всесвіт гравітаційних хвиль» як тему своєї третьої місії великого класу.

У 2017 році LISA була обрана третьою місією великого класу. Дві інші місії були Дослідник крижаних супутників Юпітера, Яка запущено 14 квітня 2023 р., і Удосконалений телескоп для астрофізики високих енергій, який планується до запуску в 2037 році.

Часова мітка:

Більше від Світ фізики